MERAL DEĞER T.C.S.B. MARMARA ÜNİVERSİTESİ PENDİK EAH 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ

Transkript

1 MERAL DEĞER T.C.S.B. MARMARA ÜNİVERSİTESİ PENDİK EAH 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 1

2 I-131 bilinen 37 iyot izotopundan yalnızca biridir. Kütle numaraları 108 to 144. I-127 hariç bütün hepsi radyoaktiftir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 2

3 İzotop Yarılanma Süresi 122 I 3.6 dakika 123 I 13.2 saat 124 I 4.18 gün 125 I 59.4 gün 126 I 13 gün 127 I Kararlı 128 I 25 dakika 129 I 1.7 x 10 7 yıl 130 I saat 131 I gün 132 I 2.28 saat 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 3

4 İzotop Yarılanma Süresi 122 I 3.6 dakika 123 I 13.2 saat 124 I 4.18 gün 125 I 59.4 gün 126 I 13 gün 127 I Kararlı 128 I 25 dakika 129 I 1.7 x 10 7 yıl 130 I saat 131 I gün 132 I 2.28 saat 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 4

5 Pozitif ya da negatif beta bozunumu yaparlar (birkaç metastabil durum hariç) Beta eksi bozunumu (β - ) : n p + + e - Beta artı bozunumu (β + ) : p + n + e + Açığa çıkan elektron β partikülü olarak isimlendirilir. I-131 β - bozunumu yapar 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 5

6 β bozunumun da açığa çıkan maksimum enerji : 610 kev β partikülünün ortalama enerjisi : 192 kev Dokuda aldığı yol : 0.8 mm 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 6

7 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 7

8 Bir organın veya tüm vücudun soğurulan radyasyon dozuyla uygulanan radyoaktivite miktarı arasındaki ilişkisidir. Tıbbi uygulamada radyoaktif işaretli ilaçların güvenli kullanımını sağlamak için, hasta tarafından alınan radyasyon dozu belirlemek önemlidir. Bu radyasyon dozu, vücut içine radyoaktif maddeler tarafından verilir. Buna içsel doz (internal doses) adı verilir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 8

9 İçsel dozlar doğrudan ölçülemez. İçsel dozlar standart hale getirilmiş varsayımlar ve prosedürlerden hesaplanır. İçsel radyasyon dozu MIRD Komitesi tarafından geliştirilen şemalar radyofarmasötik ajanlardan gelen dozları hesaplamak için kullanılır. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 9

10 Medical Internal Radiation Dose Society of Nuclear Medicine daimi komitesinin adı İçsel yayıcılar (internal emitters) için doz hesaplamada bir yöntem olarak kabul edilir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 10

11 Bir organ veya dokuda soğurulan doz (D T ) : Maddenin, birim kütlesine iyonize radyasyon tarafından aktarılan enerjidir. Birimi: J kg -1 or Gy Bir organ veya dokuda eşdeğer doz (H T ) : "Radyasyon özelliği" için ağırlıklı soğurulan doz. Birimi:Sv H T =w R xd T W R = radyasyon ağırlık faktörü Etkili Doz : Organ veya doku (H T ) eşdeğer dozu, doku ağırlık faktörü w T ile çarpılır ve bütün organlar ve dokular üzerinden toplanır. Birimi:Sv E=Σ w T H T T 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 11

12 Radiation Q (ICRP20) W r (ICRP 60) X, gamma, beta 1 1 Neutrons Thermal MeV MeV MeV >0.1-2 MeV 20 > 2-20 MeV 5 Unknown Energy 10 High-energy protons 10 5 Alpha particles, fission fragments, heavy nuclei ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 12

13 Diferansiye tiroit kanserli Hipertiroidizm Tiroid kanseri hastalarda, ameliyat (tiroidektomi) sonrası kalan tiroit dokusunu ortadan kaldırmak (ablasyon) ve iyoda aç metastazları tedavi etmek için radyoaktif iyot kullanılır. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 13

14 Tiroit veya tiroit metastazı için çok spesifik Genellikle 2-3 günde hızla temizlenir (T ef ) 8 gün T 1/2 β enerjisini depolamak için uygundur 364 kev γ-ışını görüntüleme için uygundur 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 14

15 I-131; tiroit glandı, tükürük bezleri, mide ve idrar yolları aracılığı ile mesane de fizyolojik olarak tutulur. Bu organlar direkt doza maruz kalır. Diğer organlar, en çok tiroit glandından gelen fotonlardan ve yukarıdaki belirtilen organlardan daha az yayılan fotonlardan çapraz ateş ile doz alırlar. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 15

16 Çok etkili Tiroitdeki dozu rad Diğer organlara en az doz. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 16

17 Akciğer metastazı ve akciğer dokusunda meydana gelen doz. Kemik iliği dozu. Tükürük bezi dozu. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 17

18 Kemik iliği doz limiti < 2 Gy (200 rad ) Akciğer doz limiti < 20 Gy (2000 rad ) Önemli tutulum yapan tükürük bezleri, mesane ile diğer organların tahmini dozu 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 18

19 Soğurulan doz nasıl tespit edilir? Doz tahminleri ne kadar doğrudur? Doz tahminleri toksisite ile nasıl ilişkilidir? Uygulanacak aktivite nasıl planlanır? Tümöre evresine göre sabit aktivite uygulamak. Dozimetrik yaklaşım 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 19

20 Tiroit kanseri tedavisinde kullanılan iki tip dozimetrik metot vardır: A. Kemik iliği doz limiti yaklaşımı: İlk olarak Benua ve ark tanımlandı. Benua ve ark. ve Leeper tarafından rapor edilen yöntem, herhangi bir hastaya uygulanan her bir GBq karşılık hematopoetik sisteme verilecek olan radyasyon dozunun tahmini sağlar. Bu kavram esas olarak tedavinin güvenliğini hedefler. Kemik iliği bu yaklaşımda kritik organ kabul edilir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 20

21 Ciddi miyelotoksisiteyi (kemik iliği yıkımı) önlemek için en fazla 2 Gy (200 rad) kan soğurma dozu. Bu doz Radyoaktif İyot Tedavisi (RAIT) için kabul edilen güvenlik eşik değeri haline gelmiştir. İyot uygulamasından 48 saat sonra iyota-aç yaygın akciğer metastazları veya lezyonlarının varlığında 2.96 GBq (80 mci) yokluğunda 4.44 GBq (120 mci) geçmemelidir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 21

22 Bir seri kan örneğinin ölçülmesi, Kalibre edilmiş uptake probu kullanılarak I-131 tracer aktivitesi verilmesinden sonra dört gün veya daha fazla hastanın tüm vücut aktivitesinin ölçülmesi. 2Gy A administred (MBq) = D β (Gy/MBq) + D γ (Gy/MBq) D β = Ölçülen kan örnekleri D γ = Hastanın tüm vücut ölçümü 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 22

23 Klasik Benua yaklaşımda, kan; kendi içindeki aktiviteden yayılan parçacıklar tarafından ya da vücudun geri kalanı boyunca dağılmış aktiviteden kaynaklanan ışımalar ile ışınlanan kritik organ olarak kabul edilir. rhtsh uygulamadan sonra radyoaktif iyot biokinetiklerinin uluslararası çok merkezli çalışmaları çerçevesinde kanda soğurulan doz, Thomas ve arkadaşları tarafından tarif edilen prosedürden türetilen modifiye bir metodu ile hesaplanmıştır. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 23

24 Bu modeldeki düzeltmeler; Uzak kandaki aktiviteden gelen nüfuz edici radyasyon dozunun kana katkısı, Tüm vücuttan kana gelen radyasyonu ifade eden S değerinin kütle bağımlılığı, Farklı s değerleri ve farklı çaplarda ki damarlarda dolaşan kan için ortalamayı temsil eden bir ortalama değer, S blood blood Son çalışmalar, tedavi öncesi kan tabanlı dozimetri sonuçlarının tedavi sonrası ölçülen sonuçlar ile çok iyi uyum sağladığını göstermektedir. Böylece tedavi öncesi veriler,kanda tedavide soğurulacak dozu güvenilir şekilde yansıtır. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 24

25 Kan temelli dozimetri de, sadece iki kısımın radyoaktivite için izlenmesi gerekir: Kan ve tüm vücutta gama ışını soğurulma dozları, Kandaki aktivite; periyodik olarak heparinli kan örneğinin ölçülmesiyle belirlenir. Tüm vücutta aktivite, 24 saatlik idrar toplama, tüm vücudun sabit bir geometri kullanarak bir prop ile sayılması ve varsa, çift başlı bir gama kamera ile aynı anda ant. ve post tüm vücut görüntüsünün elde edilmesi. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 25

26 Örnekleme ile ilgili ölçme ve hesaplama detaylarını, EANM Dosimetry Committee Series on Standard Operational Procedures for Pre-Therapeutic Dosimetry (I. Blood and Bone Marrow Dosimetry in Differentiated Thyroid Cancer Therapy). Uygulanan aktivite birimi başına kanın soğurduğu doz için önerilen denklemi: 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 26

27 D blood (Gy) A 0 (GBq) = 108 x τ ml of blood [h] + (wt[kg]) ⅔ x τ total body [h] τ ml of blood [h], τ total body [h] = kaynak organda kalma süresi. w t = hastanın kilosu τ= Ã A 0 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 27

28 Hedef dokuda iyot kinetiğinin dramatik değişimi nedeni ile tanıda kullanılacak aktivite,74 MBq (2 mci) I-131 den çok daha az miktarlarla sınırlanır. İyota-aç dokuya toplam 5 Gy daha fazla soğurma dozuna neden olacak aktiviteyi uygulamaktan kaçınılmalıdır MBq ( μci) arasında I- 131aktivitesi tedavi öncesi kan-tabanlı dozimetri değerlendirilmesi için yeterlidir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 28

29 Her bir kişide her RAIT için radyoiyotun maksimum güvenli aktivitesinin belirlenmesi, Ampirik sabit aktivitelerin hastalara uygulanması güvenli değildir. Samuel ve ark. tarafından gözlendiği gibi fraksiyonlara ayrılmış" düşük aktiviteli birden fazla terapi sonrası lezyon biokinetiğindeki değişikliklerden kaçınmak için bir kez yüksek aktivite uygulamak daha uygundur. Beklenilen, tedavi hastalarının olasılığını arttırmak,ve ileri evrede hastalara daha az kür terapi ile tedavi olasılığını arttırmak. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 29

30 Yararlı, akla yatkındır, ancak yeterli klinik verilere ulaşılmamıştır. Tümörün soğurduğu doz bilinmemektedir: Yüksek aktiviteler bu yöntem kullanıldığı zaman, daha iyi bir terapatik etki olmaksızın uygulanabilir. Stunning ile ilgili güncel tartışma I-131,diagnostik uygulamalarda lezyon biokinetiğini değiştirebilir ve sonuç olarak, bir sonraki RAIT için soğurulma dozu da değişir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 30

31 B. Lezyon tabanlı dozimetri: Maxon ve ark (1983), Maxon & Smith (1990) verilerine dayalıdır Bu yönteme Maxon yaklaşımı da denir. Tiroit kalan dokusu veya lezyon dozimetrinin amacı, hasta riskini minimize ederken tiroit kalıntısını baskılamak veya metastatik hastalığı tedavi etmek için önerilen radyasyon dozları karşılık gelen aktiviteyi belirlemektir. İyota- aç metastatik hastalığı tedavi etmek için 80 Gy den daha fazla ve tiroidin kalan dokusunu ablate etmek için 300 Gy den daha fazla soğurma doz eşiği elde ederek tedavinin etkinliğini iyileştirmeyi amaçlar. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 31

32 80 Gy değeri, servikal lenf nodu metastazını tedavi etmek için belirlendi. Uzak metastazlar için de doğru olduğu düşünülmektedir. RAIT aktivitesi, kalıntı, tümör veya her ikisine aşırı veya eksik tedavi yapılmasını önlemeye yardımcı olur. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 32

33 Bu hesaplamaları yapmak için; tiroit kalan dokusu, diferansiye tiroit kanseri metastazı veya her ikisinin hem I-131 tutulumunu hem de klirensi ölçmek gereklidir. I -131 konsantrasyonunu belirlemek için, lezyonda ne kadar aktivite olduğunun bilmesi gerekir. Bunu belirlemenin bir yolu, SPECT görüntülerden veya çift başlı gama kamera görüntülerinden seçilen ROI analizinden geçer. Bu görüntüler, tracer aktivitesi uygulandıktan sonra çeşitli zaman noktalarından elde edilir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 33

34 Bu görüntüler tracer uygulandıktan sonra 96. saate kadar elde edilir, fakat tutulum ve klirens gecikiyorsa geç zaman örnekleri gerekli olabilir. Transmisyon görüntüleri, scatter görüntüleri gerekir. Kalibrasyon amaçlı bir standart görüntülere de ihtiyaç olabilir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 34

35 Tavsiye edilen soğurma dozunu elde etmek için gerekli olan aktivitenin tedavi öncesi dozimetrik değerlendirmeleri genellikle absorbe doz için MİRD denklemin uyarlamalara dayanmaktadır D= Ãx S x m r m t D = kalan / lezyona ortalama soğurma dozu à = kümülatif aktivite m r = tiroid referans kütlesi (20.7 g) m t = kalıntı / lezyon kütlesi S = S değeri 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 35

36 Lezyon kütlesi, gerekli soğurma dozunu sağlayan aktivite konsantrasyonu hesaplamak için gerekli bir değişkendir. Ablasyon tedavisi için, US ya da BT gibi tiroit kalıntısı volüm analizi yöntemlerine güvenilmez, bu modaliteler de hematomadan tiroit dokusunu ayırt etmek imkansız gibi. Ameliyat sonrası tiroit kalıntılarının kütlesini belirlemek için doğrulanmış yöntem henüz tam olarak yoktur. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 36

37 Lezyon dozimetre için, BT veya US ile elde edilen daha yüksek uzaysal çözünürlüklü görüntüler, atenüasyon düzeltmesi ve kütle belirlemek için kullanılabilir. Lezyonlar küçükse, OLINDA / EXM yazılım programı, lezyon kalıntı, ya da her ikisinin küresel bir model oluşturmak için yararlı olabilir 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 37

38 Soğurulan lezyon dozu tek bir hasta için bile yaygın olarak değişir. Soğurulan doz dağılımları, lezyonlar içinde değişir, bu da tümörün tam yok olmamasına neden olacaktır. Düzeltme faktörleri artan tutulum sürecinin ilk aşaması (Yaklaşık radyoaktif iyot uygulandıktan 24 saat sonrası) için uygulanmalıdır. Lezyon kütlesinin doğru tahmini her zaman mümkün değildir örneğin, yaygın iyota-aç akciğer metastazı veya düzensiz şekilli lezyonlar 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 38

39 Lezyonlardaki düşük tutulum ve bu nedenle, düşük sayım hızı ölçümlerinde istatistiksel hatalara neden olabilir. Dozlar, herhangi bir düzeltme uygulanmaz ise, <5 mm çapında lezyonlar için eksik değerlendirilir. I-131 kullanıldığı zaman, nispeten yüksek diyagnostik aktivite, yani en az 37 MBq, dozimetri için hedef tiroit dokusu sayısal görüntüleme için gereklidir. Bu aktiviteler stunning" oluşturabilecek potansiyele sahiptir. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 39

40 l-123 veya I- 131 gibi tiroit kalan dokuyu ve metastazın radyoaktif iyot tutulumunu doğru ölçen geleneksel radyofarmasötiklerin farklı sınırlamaları vardır: İlkinin (I-123) düşük görüntü hassasiyeti ve yüksek maliyet İkincisinin nispeten düşük duyarlılık ve stunning olgusunun indükleme riski. I -124 gibi bir pozitron emisyon tomografisi (PET) tracerı PET / BT için yeni bakış 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 40

41 Hem lezyonların dozimetri için hem de rezidüel / nüks tespit etmek için (metastatik) etkili evreleme aracıdır. I -124 ün kullanımı, diferansiye tiroit kanserli hastalarda tümör radyoaktif iyot konsantrasyonu ve biodağılımının ölçülmesi için önerilmiştir. I-124 karmaşık bozunma süreci nedeniyle, ölçme işlemi saf pozitron yayıcı FDG de olduğu gibi aynı şekilde gerçekleşmez. I-124 PET de başarıyla tiroid hacmi ölçümü uygulandı. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 41

42 Ampirik sabit aktivite uygulanması durumunda >2 Gy kan soğurma dozu alan hastaların yüzdesi. Kulkarni et al. (2006). 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 42

43 Luster M, et al. Comparison of radioiodine biokinetics following the administration of recombinant human thyroid stimulating hormone and after thyroid hormone withdrawal in thyroid carcinoma. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2003;30 (10): Thomas SR, et al. Predictive estimate of blood dose from external counting data preceding radioiodine therapy for thyroid cancer. Nucl Med Biol. 1993;20(2): Lassmann M, Hänscheid H, Chiesa C, Hindorf C, Flux G, Luster M. EANM Dosimetry Committee series on standard operational procedures for pre-therapeutic dosimetry I: blood and bone marrow dosimetry in differentiated thyroid cancer therapy. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2008;35(7): doi: / s x. The AAPM/RSNA physics tutorial for residents: internal radiation dosimetry: principles and applications. R E Toohey, M G Stabin, E E Watson. 14.ULUSAL MEDİKAL FİZİK KONGRESİ 43

44 TEŞEKKÜRLER 44